JP2598641B2 - 新規な環状アゾアミジン化合物及びその塩 - Google Patents

新規な環状アゾアミジン化合物及びその塩

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高分子化合物製造に於ける重合開始剤とし
て有用な新規な環状アゾアミジン化合物及びその塩に関
する。
〔発明の背景〕
アゾアミジン化合物は、その塩が水溶性である為、特
に水溶液中での重合開始剤として有用な化合物である。
中でも、式 で示される環状アゾアミジン化合物の塩類(塩酸塩、酢
酸塩等)は、特に高活性の水溶性重合開始剤として良く
知られている。一般に、この型の水溶性重合開始剤は、
アクリルアミド、アリルアミン、ビニルピロリドン等水
溶性モノマーの重合、カチオン性ポリマーの製造、フッ
素系樹脂の製造、各種乳化重合、光重合等に用いられて
いるが、これら用途に於ける重合性の改良、重合効率の
向上、ポリマー物性の改善等を考えるとき、更に高活性
の重合開始剤の出現が強く望まれていた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、高分子化合物製造に於ける重合開始
剤として、より活性の高い環状アゾアミジン系水溶性重
合開始剤を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、一般式[I] 〔式中、Rは、メチル基又はエチル基を表わし、R1,R2,
3,R4は、夫々独立して炭素数1−4の低級アルキル基又
は水素原子を表わす(但し、R1,R2,R3,R4が全て水素原
子である場合を除く。)。〕で示される環状アゾアミジ
ン化合物及びその塩の発明である。
即ち、本発明の環状アゾアミジン化合物は一般式
[I]で示され、一般式[I]に於けるRは、メチル基
又はエチル基を表わし、R1,R2,R3,R4はメチル基,エチ
ル基,n−プロピル基,イソプロピル基,n−ブチル基,イ
ソブチル基,sec−ブチル基,tert−ブチル基等炭素数1
−4の低級アルキル基又は水素原子を表わす(但し、
R1,R2,3,R4が全て水素原子である場合を除く。)。
また、本発明に係る環状アゾアミジン化合物の塩とし
ては、例えば、上記環状アゾアミジン化合物の塩酸塩、
臭化水素酸塩、酢酸塩等が挙げられる。
本発明に係る環状アゾアミジン化合物及びその塩は、
いずれも文献未載の新規化合物である。
本発明に係る環状アゾアミジン化合物及びその塩は、
例えば、下記の合成ルートに従って容易に合成すること
が出来る。
(式中、R′は低級アルキル基を表わし、R,R1,R2,R3
びR4は前記と同じ。またHXはHCl,HBr,CH3COOH等の無機
又は有機の酸を表わす。) 即ち、例えば、相当するアゾニトリルを出発物質と
し、常法に従いこれに塩化水素ガスとアルコールを反応
させてアゾイミノエーテル塩酸塩を得る。次いでこれを
適当な反応溶媒中アンモニアガスと反応させてアゾイミ
ノエーテル遊離体とした後、これに相当するジアミンを
反応させて目的の環状アゾアミジン化合物遊離体を製造
する。
アゾイミノエーテル遊離体とジアミン類との反応は、
通常、アゾイミノエーテル遊離体とこれに対し理論量乃
至若干過剰量のジアミンとをメタノール,エタノール等
の低級アルコール溶媒中、或はこれら低級アルコールの
存在下、他の適当な有機溶媒中、要すれば少量の酢酸を
反応促進剤として使用し室温乃至要すれば若干冷却下で
数時間乃至数日間接触させれば良く、必要に応じて攪拌
を行う等は任意である。反応後は常法に従って後処理を
行い環状アゾアミジン化合物を単離する。
更に、得られた環状アゾアミジン化合物遊離体をメタ
ノール,エタノール等これを溶解し得る適当な有機溶媒
に溶解し、これに任意の酸例えば塩化水素、臭化水素等
の無機酸や酢酸等の有機酸を反応させると、所望の環状
アゾアミジン化合物の塩類が得られるから常法に従いこ
れを単離すれば良い。
尚、アゾイミノエーテル遊離体と反応させるジアミン
類は、例えばジハロゲン化合物にアンモニアを作用させ
る、ジニトリル,ジオキシム,アミノニトリルなどを還
元する、或はジカルボン酸アミドからホフマン転位を利
用して製造する等、常法により容易に合成し得るのでこ
のようにして合成したものを用いることで足りる。
以下に実施例を示すが、本発明はこれらの実施例によ
って何等の制約を受けるものではない。
〔実施例〕
実施例1. 2,2′−アゾビス(1−イミノ−2−メチルプロピル
メチルエーテル)遊離体21.0gを含むトルエン溶液100ml
にメタノール6mlと1,2−ジアミノプロパン14.8gを加え
室温で7時間攪拌反応させた。2昼夜放置後、反応液を
濃縮し、目的の環状アゾアミジン化合物遊離体 の淡黄色結晶24.3gを得た。
UV:λmax365nm(ε25.5/H2O)。
この遊離体15.0gをメタノール150mlに溶解し、塩化水
素ガス4.0gを導入して反応させた。濃縮乾固後これをメ
タノール70mlに溶解し、アセトン180mlを加えて結晶化
させ、取、乾燥して同遊離体の塩酸塩(二塩酸塩)の
白色結晶17.0gを得た。
mp 156.5−158℃(dec)。
UV:λmax 362nm(ε25.2/H2O)。
実施例2. 実施例1の1,2−ジアミノプロパン14.8gに代えて1,2
−ジアミノ−2−メチルプロパン17.7gを用い、実施例
1と同様にして目的の環状アゾアミジン化合物遊離体 の淡黄色結晶23.8gを得た。
mp 96.0−98.0℃(dec)。
UV:λmax 368nm(ε24.3/H2O)。
実施例1と同様にしてこの遊離体15.0gのメタノール
溶液に塩化水素ガスを導入し、実施例1と同様に処理し
て、同遊離体の塩酸塩(二塩酸塩)の白色結晶17.9gを
得た。
mp 110−112℃(dec)。
UV:λmax 362nm(ε23.4/H2O)。
実施例3. 2,2′−アゾビス(1−イミノ−2メチルプロピルメ
チルエーテル)遊離体8.4gを酢酸0.15ml、メタノール3m
lとともにトルエン40mlに溶解し、2,3−ジアミノブタン
7.1gを加え、室温で13時間攪拌反応させた。6昼夜放置
後反応液を濃縮し、目的の環状アゾアミジン化合物遊離
の淡黄色結晶10.8gを得た。これをメタノール100mlに溶
解し塩化水素ガス3gを導入して反応させた。濃縮乾固
後、アセトン100mlを加えて結晶化させ、取、乾燥し
て同遊離体の塩酸塩(二塩酸塩)の淡黄白色結晶8.8gを
得た。
mp 166.5℃(dec)。
UV:λmax 368nm(ε26.4/H2O)。
実施例4. 2,2′−アゾビス(1−イミノ−2メチルプロピルメ
チルエーテル)遊離体7.9gを酢酸0.1ml、メタノール1.8
mlとともにトルエン40mlに溶解し、2,3−ジアミノペン
タン7.5gを加え、室温で12.5時間攪拌反応させた。6昼
夜放置後反応液を濃縮し目的の環状アゾアミジン化合物
遊離体 の淡黄色結晶12.4gを得た。これをメタノール100mlに溶
解し、塩化水素ガス2.7gを導入して反応させた。濃縮乾
固後、メタノール30mlに溶解させて、アセトン120mlを
加えることにより結晶化を2回繰返し、取、乾燥し
て、同遊離体の塩酸塩(二塩酸塩)の淡黄白色結晶8.4g
を得た。
mp 136.4℃(dec)。
UV:λmax 362nm(ε27.5/H2O)。
実施例5. 2,2′−アゾビス(1−イミノ−2−メチルプロピル
メチルエーテル)遊離体3.8gを酢酸0.1ml、メタノール
0.1mlとともにトルエン18mlに溶解し、5−メチル2,3−
ジアミノヘキサン4.7gを加え、30℃で36時間攪拌反応さ
せた。反応液を濃縮し、目的の環状アゾアミジン化合物
遊離体 の淡黄色結晶6.2gを得た。これをメタノール40mlに溶解
し、塩化水素の30%メタノール溶液5mlを加えて反応さ
せた。濃縮乾固後アセトン100mlを加えて結晶化させ、
取、乾燥して同遊離体の塩酸塩(二塩酸塩)の淡黄白
色結晶3.2gを得た。
mp 120.8℃(dec)。
UV:λmax 362nm(ε27.9/H2O)。
実施例6. 2,2′−アゾビス(1−イミノ−2−メチルブチルメ
チルエーテル)遊離体15.4gを酢酸0.3ml、メタノール6m
lとともにトルエン100mlに溶解し、2−メチル−1,2−
ジアミノプロパン10.5gを加え室温で7時間攪拌反応さ
せた。2昼夜放置後、反応液を濃縮し、目的の環状アゾ
アミジン化合物遊離体 の淡黄色結晶34.2gを得た。これをメタノール70mlに溶
解し、塩化水素ガス5gを導入して反応させた。濃縮乾固
後メタノール100mlに再溶解し、アセトン200mlを加えて
結晶化を2回繰返し、取、乾燥して同遊離体の塩酸塩
(二塩酸塩)5.8gを得た。
mp 137.5℃(dec)。
実施例7. 2,2′−アゾビス(1−イミノ−2−メチルプロピル
メチルエーテル)遊離体4.8gを含むトルエン溶液23mlに
メタノール1ml、酢酸0.1mlと2−メチル−1,2−ジアミ
ノブタン4.5gを加え室温で10時間反応後2昼夜放置し
た。反応液を濃縮し、目的の環状アゾアミジン化合物遊
離体 の淡黄色粉末晶7.7gを得た。
これを実施例6の方法に準じて塩酸塩化し、同遊離体
の塩酸塩(二塩酸塩)7.4gを得た。
mp 125.5〜130℃(dec)。
UV:λmax 362nm(ε23.5/H2O)。
実施例8. 実施例7の2−メチル−1,2−ジアミノブタン4.5gに
代えて2.4−ジメチル−1,2−ジアミノペンタン8.0gを用
い、実施例7と同様にして反応及び後処理を行い、目的
の環状アゾアミジン化合物の塩酸塩(二塩酸塩) の淡黄色粉末晶5.6gを得た。
mp 94.0℃(dec)。
UV:λmax 362.5nm(ε26.4/H2O)。
実施例9. 2,2′−アゾビス(1−イミノ−2−メチルプロピル
メチルエーテル)遊離体3.8gを酢酸0.1ml、メタノール1
mlとともにトルエン18mlに溶解し、4−メチル−2,3−
ジアミノペンタン4.1gを加え、30℃で31時間攪拌反応さ
せた。反応液を濃縮し、目的の環状アゾアミジン化合物
遊離体 の淡黄色液体6.3gを得た。これをメタノール40mlに溶解
し、塩化水素の30%メタノール溶液6mlを加えて反応さ
せた。濃縮乾固後、アセトン50mlを加えて結晶化させ、
取、乾燥して同遊離体の塩酸塩(二塩酸塩)の淡黄白
色結晶3.7gを得た。
mp 139℃〜(dec)。
UV:λmax 363nm(ε27.1/H2O)。
実施例10. 2,2′−アゾビス(1−イミノ−2−メチルプロピル
メチルエーテル)遊離体8.8gを酢酸0.3ml、メタノール3
mlとともにトルエン42mlに溶解し、3,4−ジアミノヘプ
タン12.0gを加え、30℃で7日間攪拌反応させた。反応
液を濃縮し、目的の環状アゾアミジン化合物遊離体 の淡黄色液体14.8gを得た。これをメタノール50mlに溶
解し塩化水素ガス3.5gを導入して反応させた。濃縮乾固
後、8%メタノール−アセトン溶液を100ml加えて結晶
化させ、取、乾燥して同遊離体の塩酸塩(二塩酸塩)
4.1gを得た。
mp 137.0℃〜138.5℃(dec)。
UV:λmax 362nm(ε29.4/H2O)。
実施例11. 2,2′−アゾビス(1−イミノ−2−メチルプロピル
メチルエーテル)遊離体8.9gを酢酸0.3ml、メタノール3
mlとともにトルエン42mlに溶解し、4,5−ジアミノノナ
ン14.0gを加え30℃で7日間攪拌反応させた。反応液を
濃縮し、目的の環状アゾアミジン化合物遊離体 の淡黄色液体15.5gを得た。これをメタノール50mlに溶
解し、塩化水素の30%メタノール溶液、14mlを加えて反
応させた。濃縮乾固後、アセトン150mlを加えて結晶化
させ、取、乾燥して同遊離体の塩酸塩(二塩酸塩)の
結晶3.4gを得た。
mp 129.3℃〜(dec)。
UV:λmax 360nm(ε30.2/H2O)。
実施例12. 2,2′−アゾビス(1−イミノ−2−メチルブチルメ
チルエーテル)遊離体9.5gを酢酸0.3mlメタノール3mlと
ともにトルエン80mlに溶解し、2,3−ジアミノブタン7.0
gを加え、室温で7日間攪拌反応させた。反応液を濃縮
し、目的の環状アゾアミジン化合物遊離体 の淡黄色結晶14.3gを得た。これをメタノール100mlに溶
解し、塩化水素ガス3gを導入して反応させた。濃縮乾固
後20%メタノール/アセトン溶液120mlを加えて結晶化
させ、取、乾燥して同遊離体の塩酸塩の淡黄白色晶4.
2gを得た。
mp 160.0℃〜(dec)。
実施例1〜12で得られた本発明環状アゾアミジン化合物
塩酸塩と既在の環状アゾアミジン化合物塩酸塩 (比較例)の1%水溶液を用いて測定した分解速度定数
の比較を表1に示す。
表1から明らかな様に、本発明化合物の分解速度定数
は、いずれも既存の環状アゾアミジン化合物のそれと比
較して遥かに大であり、分解活性が従来のものと比べて
著しく高いことが判る。
〔発明の効果〕
本発明は、高分子化合物製造に於ける新規な重合開始
剤を提供するもであり、本発明の環状アゾアミジン系水
溶性重合開始剤は既存の環状アゾアミジン化合物と比べ
て重合活性が著しく高い点に顕著な効果を奏するもので
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−88018(JP,A) 米国特許4569979(US,A) 米国特許3914340(US,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式[I] 〔式中、Rは、メチル基又はエチル基を表わし、R1,R2,
    R3,R4は、夫々独立して炭素数1−4の低級アルキル基
    又は水素原子を表わす(但し、R1,R2,R3,R4が全て水素
    原子である場合を除く。)。〕で示される環状アゾアミ
    ジン化合物及びその塩。
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